Question

爐煤氣是城市管道煤氣的一種重要氣源，它的主要成分是CO，但由于CO有毒，所以將部分CO轉(zhuǎn)化為H₂，CO+H₂O（g）?CO₂+H₂，其化學平衡常數(shù)K與溫度t的關系如下表：

t（°C）	700	800	830	1000	1200
K	1.67	1.11	1.00	0.59	0.38

（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=

 

，該反應為

 

反應（填吸熱或放熱）．
（2）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是

 

．
A．容器中的壓強不變                      B．v逆（H₂）=v正（H₂O）
C．混合氣體中C（CO₂）不變                 D．C（CO₂）=C（CO）
（3）上述反應的平衡混合物中，碳的氧化物中碳、氧元素的質(zhì)量比可能是

 

．
A.3：4          B.3：5       C.3：6           D.3：8
（4）現(xiàn)用CO_x表示平衡混合物中碳的氧化物的組成，則表示x與反應CO+H₂O（g）?CO₂+H₂中H₂產(chǎn)率關系正確的是

 

．

Answer 1

考點：化學平衡狀態(tài)的判斷,化學平衡的影響因素,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）化學平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積得到；分析圖表數(shù)據(jù)，平衡常數(shù)隨溫度升高減小，升溫平衡逆向進行，正反應是放熱反應；
（2）反應達到平衡的標志是正逆反應速率相同，個組分含量保持不變分析選項；
（3）上述反應的平衡混合物中是CO和CO₂的混合物，m（C）：m（O）介于CO和CO₂之間；
（4）當全為CO時沒有氫氣生成，當全為二氧化碳時，氫氣產(chǎn)率最高．

解答： 解：（1）化學平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積得到，CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），反應的平衡常數(shù)K=

[CO2]?[H2]

[CO]?[H2O]

；
分析圖表數(shù)據(jù)，平衡常數(shù)隨溫度升高減小，依據(jù)化學平衡移動原理可知，升溫平衡逆向進行，逆向為吸熱反應，正反應是放熱反應；
故答案為：

[CO2]?[H2]

[CO]?[H2O]

；放熱；
（2）反應達到平衡的標志是正逆反應速率相同，個組分含量保持不變，反應是氣體體積不變的放熱反應；
A．反應前后氣體體積不變，容器中壓強不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故A不符合；
B．氫氣和水的化學計量數(shù)之比為1：1，所以v逆（H₂）=v正（H₂O）說明正逆反應速率相等，故B符合；
C．混合氣體中C（CO₂）不變，則各物質(zhì)的濃度保持不變，反應達到平衡狀態(tài)，故C符合；
D．c（CO）=c（CO₂）和起始量消耗量有關，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故D不符合；
故答案為：BC；
（3）上述反應的平衡混合物中是CO和CO₂的混合物，m（C）：m（O）介于CO和CO₂之間，即介于3：4和3：8之間，
故答案為：BC；
（4）當全為CO時沒有氫氣生成，當全為二氧化碳時，氫氣產(chǎn)率最高，所以B圖符合；
故答案為：B．

點評：本題考查了化學平衡常數(shù)表達式、溫度對平衡常數(shù)的影響、平衡狀態(tài)的判斷及常見計算，題目有一定難度．